(57)【要約】      （修正有）【課題】ケーシングに対するタービンシュラウドの取り外しや組み付けの作業性を向上させてメンテナンスの工期を短縮することができるガスタービンを提供する。【解決手段】タービンシュラウド２３ｂを含んで構成されたガスタービンにおいて、ケーシングが、タービンの周方向に延び前記タービンの軸方向に開口したシュラウド保持溝を備えると共に、タービンシュラウド２３ｂが、タービンの周方向に延びてシュラウド保持溝に掛かる板状のフック２３ｍ、２３ｎを備え、フック２３ｍ、２３ｎが、外周面におけるタービンの周方向の中央部ａに、外周面におけるタービンの周方向の両端部ａｅに対してタービンの径方向の内側に窪んだ凹面２３ｘを備えている。【選択図】図５
0003229921.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された圧縮空気と燃料とを燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器からの燃焼ガスで駆動されるタービンを備え、
前記タービンが、
静翼と、
前記静翼の下流に位置する動翼と、
前記動翼の外周側に位置するタービンシュラウドと、
前記静翼、前記動翼及び前記タービンシュラウドを包囲するケーシングと
を含んで構成されたガスタービンにおいて、
前記ケーシングは、前記タービンの周方向に延び、前記タービンの軸方向に開口したシュラウド保持溝を備えると共に、
前記タービンシュラウドは、前記タービンの周方向に延びて前記シュラウド保持溝に掛かる板状のフックを備え、
前記フックは、外周面における前記タービンの周方向の中央部に、前記外周面における前記タービンの周方向の両端部に対して前記タービンの径方向の内側に窪んだ凹面を備えている
ことを特徴とするガスタービン。
【請求項２】
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された空気が供給されて燃料を燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器からの燃焼ガスが供給されるタービンを備え、
前記タービンが、
静翼と、
前記静翼の下流に位置する動翼と、
前記動翼の外周側に位置するタービンシュラウドと、
前記静翼、前記動翼及び前記タービンシュラウドを包囲するケーシングと
を含んで構成されたガスタービンにおいて、
前記ケーシングは、前記タービンの周方向に延び、前記タービンの軸方向に開口したシュラウド保持溝を備えると共に、
前記タービンシュラウドは、前記タービンの周方向に延びて前記シュラウド保持溝に掛かる板状のフックを備え、
前記フックは、内周面における前記タービンの周方向の両端部に、前記内周面における前記タービンの周方向の中央部に対して前記タービンの径方向の外側に窪んだ凹面を備えている
ことを特徴とするガスタービン。
【請求項３】
請求項１又は２のガスタービンにおいて、
前記凹面は、前記フックにおける前記タービンの軸方向を向いた端面にかかるように形成されている
ことを特徴とするガスタービン。
【請求項４】
空気を圧縮する圧縮機と、
前記圧縮機から吐出された空気が供給されて燃料を燃焼する燃焼器と、
前記燃焼器からの燃焼ガスが供給されるタービンを備え、
前記タービンが、
静翼と、
前記静翼の下流に位置する動翼と、
前記動翼の外周側に位置するタービンシュラウドと、
前記静翼、前記動翼及び前記タービンシュラウドを包囲するケーシングと
を含んで構成されたガスタービンにおいて、
前記ケーシングは、前記タービンの周方向に延び、前記タービンの軸方向に開口したシュラウド保持溝を備えると共に、
前記タービンシュラウドは、前記タービンの周方向に延びて前記シュラウド保持溝に掛かる板状のフックを備え、
前記フックは、外周面における前記タービンの周方向の中央部に、前記外周面における前記タービンの周方向の両端部に対して前記タービンの径方向の内側に窪んだ第１の凹面を備えており、かつ、内周面における前記タービンの周方向の両端部に、前記内周面における前記タービンの周方向の中央部に対して前記タービンの径方向の外側に窪んだ第２の凹面を備えている
ことを特徴とするガスタービン。
【請求項５】
請求項４のガスタービンにおいて、
前記第１の凹面及び前記第２の凹面は、前記フックにおける前記タービンの軸方向を向いた端面にかかるように形成されている
ことを特徴とするガスタービン。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案はガスタービンに関する。
【背景技術】
【０００２】
ガスタービンは、圧縮機で圧縮した圧縮空気と共に燃料を燃焼器で燃焼し、これにより生じた燃焼ガスでタービンを駆動して発電機等の被駆動機械を駆動する。ガスタービンのタービンでは、ガスパスと呼ばれる環状の燃焼ガス流路に静翼と動翼の翼列が軸方向に交互に並んでおり、静翼間を通って整流された燃焼ガスの流体エネルギーが動翼で機械動力に変換される。これら動翼の外周側には、環状のガスパスの外周を画定するタービンシュラウドと呼ばれる部材が配置されている（特許文献１等参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１５６３３８号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
ガスタービンのメンテナンス等の際、外郭であるケーシングを開けてケーシングから静翼やタービンシュラウドを取り外す場合がある。ケーシングは上半部と下半部に二分割されており、上半側及び下半側のケーシングにそれぞれ周方向に半円状に延びるシュラウド保持溝が形成されている。シュラウド保持溝は一種のキー溝であり、このシュラウド保持溝にフックが係合してタービンシュラウドがケーシングに取り付いている。タービンシュラウドをケーシングから取り外す場合、円弧状のシュラウド保持溝に沿ってタービンシュラウドをスライドさせてシュラウド保持溝の端部から抜き取る必要がある。
【０００５】
しかし、タービンは運転中に高温に晒されるため、ケーシングやタービンシュラウドが変形する場合がある。この変形の程度によっては、シュラウド保持溝とフックとの間に強い当たりが発生し、当たり部分がかじってタービンシュラウドを円滑にスライドさせることができず、分解や組立に多大な労力と時間を要する場合がある。
【０００６】
本考案の目的は、ケーシングに対するタービンシュラウドの取り外しや組み付けの作業性を向上させてメンテナンスの工期を短縮することができるガスタービンを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の考案は、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された圧縮空気と燃料とを燃焼する燃焼器と、前記燃焼器からの燃焼ガスで駆動されるタービンを備え、前記タービンが、静翼と、前記静翼の下流に位置する動翼と、前記動翼の外周側に位置するタービンシュラウドと、前記静翼、前記動翼及び前記タービンシュラウドを包囲するケーシングとを含んで構成されたガスタービンにおいて、前記ケーシングは、前記タービンの周方向に延び、前記タービンの軸方向に開口したシュラウド保持溝を備えると共に、前記タービンシュラウドは、前記タービンの周方向に延びて前記シュラウド保持溝に掛かる板状のフックを備え、前記フックは、外周面における前記タービンの周方向の中央部に、前記外周面における前記タービンの周方向の両端部に対して前記タービンの径方向の内側に窪んだ凹面を備えているガスタービンを提供する。
【０００８】
第２の考案は、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された空気が供給されて燃料を燃焼する燃焼器と、前記燃焼器からの燃焼ガスが供給されるタービンを備え、前記タービンが、静翼と、前記静翼の下流に位置する動翼と、前記動翼の外周側に位置するタービンシュラウドと、前記静翼、前記動翼及び前記タービンシュラウドを包囲するケーシングとを含んで構成されたガスタービンにおいて、前記ケーシングは、前記タービンの周方向に延び、前記タービンの軸方向に開口したシュラウド保持溝を備えると共に、前記タービンシュラウドは、前記タービンの周方向に延びて前記シュラウド保持溝に掛かる板状のフックを備え、前記フックは、内周面における前記タービンの周方向の両端部に、前記内周面における前記タービンの周方向の中央部に対して前記タービンの径方向の外側に窪んだ凹面を備えているガスタービンを提供する。
【０００９】
第３の考案は、空気を圧縮する圧縮機と、前記圧縮機から吐出された空気が供給されて燃料を燃焼する燃焼器と、前記燃焼器からの燃焼ガスが供給されるタービンを備え、前記タービンが、静翼と、前記静翼の下流に位置する動翼と、前記動翼の外周側に位置するタービンシュラウドと、前記静翼、前記動翼及び前記タービンシュラウドを包囲するケーシングとを含んで構成されたガスタービンにおいて、前記ケーシングは、前記タービンの周方向に延び、前記タービンの軸方向に開口したシュラウド保持溝を備えると共に、前記タービンシュラウドは、前記タービンの周方向に延びて前記シュラウド保持溝に掛かる板状のフックを備え、前記フックは、外周面における前記タービンの周方向の中央部に、前記外周面における前記タービンの周方向の両端部に対して前記タービンの径方向の内側に窪んだ第１の凹面を備えており、かつ、内周面における前記タービンの周方向の両端部に、前記内周面における前記タービンの周方向の中央部に対して前記タービンの径方向の外側に窪んだ第２の凹面を備えているガスタービンを提供する。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、ケーシングに対するタービンシュラウドの取り外しや組み付けの作業性を向上させてメンテナンスの工期を短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案に係るガスタービンの一構成例を表す図
【図２】図１のガスタービンを構成するタービンの内部構造の一構成例を表す図
【図３】図１のガスタービンを構成するタービンの１つの段落におけるタービンシュラウドの配列図
【図４】本考案の第１実施形態に係るガスタービンに備わったタービンシュラウドの構成図であってタービンロータの回転中心線を含む平面で切断したタービンシュラウドの断面図
【図５】図４に示したタービンシュラウドの単体の内壁部の構成を表す図であって図４中の矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向から見た矢視図に相当する図
【図６】本考案の第２実施形態に係るガスタービンに備わったタービンシュラウドの単体の内壁部の構成を表す図であって第１実施形態の図５に対応する図
【図７】本考案の第３実施形態に係るガスタービンに備わったタービンシュラウドの単体の内壁部の構成を表す図であって第１実施形態の図５に対応する図
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下に図面を用いて本考案の実施の形態を説明する。
【００１３】
＜第１実施形態＞
−ガスタービン−
図１は本考案に係るガスタービンの一構成例を表す図である。  
図１に示したガスタービン（ガスタービンエンジン）１００は、圧縮機１、燃焼器２及びタービン３を備えている。圧縮機１とタービン３は、シャフト（不図示）により相互に連結されている。本実施形態では互いに独立して回転可能な高圧タービンと低圧タービンを含んで構成された２軸式タービンをタービン３の例としており、圧縮機１は高圧タービンに連結されている。但し、タービン３が２軸式である必要はなく、タービン３は単軸のタービンであっても良い。低圧タービンには被駆動機械として発電機４が連結されている。発電機４に代えてポンプ等の他の被駆動機械が低圧タービンに連結される場合もある。
【００１４】
圧縮機１はタービン３（高圧タービン）により回転駆動され、空気Ａｒを吸い込んで圧縮し高温で高圧の圧縮空気を吐出する。燃焼器２は、圧縮機１から吐出された圧縮空気と燃料系統（不図示）から供給された燃料とを混合して燃焼し、高温の燃焼ガスＧを生成してタービン３（高圧タービン及び低圧タービン）に供給する。タービン３（高圧タービン及び低圧タービン）は燃焼器２から供給された燃焼ガスＧで回転駆動される。高圧タービンが出力する動力は圧縮機１の駆動に用いられ、低圧タービンが出力する動力は発電機４で電力に変換される。タービン３を駆動した燃焼ガスＧは排気ガスとして大気に放出される。
【００１５】
−タービン−
図２はタービン３の内部構造の一構成例を表す図である。  
同図に示したように、タービン３は、タービンロータ１０及びこれを覆う静止体２０を含んで構成されている。なお、本願明細書では、タービンロータ１０の回転方向を「周方向」、タービンロータ１０の回転中心線Ｃの伸びる方向を「軸方向」、タービンロータ１０の半径方向を「径方向」と記載する。また、単に「上流側」と記載した場合には、軸方向において燃焼ガスＧの流れ方向（図２中の右方向）の上流側（同図中左側）を意味することとする。同様に、単に「下流側」と記載した場合には、軸方向において燃焼ガスＧの流れ方向の下流側（同図中右側）を意味することとする。
【００１６】
タービンロータ１０は、ロータディスク１１ａ−１１ｄ及び動翼１２ａ−１２ｄを含んで構成されている。ロータディスク１１ａ−１１ｄは、軸方向に重ねて配置した円盤状の部材である。本実施形態ではロータディスク１１ａ−１１ｄはスペーサ１３を適宜挟んで重畳されている。動翼１２ａ−１２ｄはそれぞれロータディスク１１ａ−１１ｄの外周面に周方向に等間隔に複数設けられて環状の動翼列を構成している。動翼１２ａ−１２ｄはロータディスク１１ａ−１１ｄの外周面から径方向外側に延び、燃焼ガスの環状の主流路であるガスパス５に臨んでいる。動翼１２ａ、動翼１２ｂ、動翼１２ｃ、動翼１２ｄの各動翼列は、軸方向において上流側からこの順で並んでいる。
【００１７】
ガスパス５を流れる燃焼ガスＧの流体エネルギーが動翼１２ａ−１２ｄにより回転エネルギーに変換され、回転中心線Ｃ周りにタービンロータ１０が回転する。前述した通り、本実施形態で例示するタービン３は２軸式であり、動翼１２ａ，１２ｂは高圧タービンを構成し、動翼１２ｃ，１２ｄは低圧タービンを構成する。図２に示した通り、高圧タービンと低圧タービンとでは隔壁Ｗを挟んで軸が分断されており、タービンロータ１０は高圧タービン側の部分と低圧タービン側の部分とで異なる回転数で回転可能である。
【００１８】
静止体２０は、ケーシング（タービン車室）２１、静翼（ダイヤフラム）２２ａ−２２ｄ及びタービンシュラウド２３ａ−２３ｄを含んで構成されている。ケーシング２１はタービン３の外郭を構成する筒状の部材であり、静翼２２ａ−２２ｄ、動翼１２ａ−１２ｄ及びタービンシュラウド２３ａ−２３ｄを包囲している。このケーシング２１は上下に二分割されている。図２にはケーシング２１の上半部が図示されている。このケーシング２１の内周部に静翼２２ａ−２２ｄが取り付けられている。静翼２２ａ−２２ｄはセグメントであり、各セグメントは静翼外輪２２ｏ、静翼内輪２２ｉ及び複数の翼部２２ｐを含んで一体に形成されている。このセグメントが周方向に複数並んで環状の静翼列を構成している。静翼列は、静翼２２ａによるもの、静翼２２ｂによるもの、静翼２２ｃによるもの、静翼２２ｄによるものが、軸方向において上流側からこの順で並んでいる。
【００１９】
静翼外輪２２ｏは、その内周面で環状のガスパス５の外周を画定する部材である。各静翼列において、複数の静翼外輪２２ｏが周方向に並んで筒形を形成している。静翼外輪２２ｏは、ケーシング２１の内周部に、適宜の部材（本実施形態ではタービンシュラウド）を介して支持されている。静翼内輪２２ｉは、静翼外輪２２ｏに対して径方向内側に配置されている。各静翼列において、複数の静翼内輪２２ｉが周方向に並んで筒形を形成し、その外周面で環状のガスパス５の内周を画定している。翼部２２ｐは、周方向に複数並べて配置され、径方向に延びて静翼内輪２２ｉ及び静翼外輪２２ｏを連結すると共に、ガスパス５に臨んでいる。
【００２０】
なお、静翼とその下流側に隣接して位置する動翼とで１つの段落を構成する。静翼２２ａ、動翼１２ａ及びタービンシュラウド２３ａの属する段落が第１段落（初段）である。静翼２２ｂ、動翼１２ｂ及びタービンシュラウド２３ｂの属する段落が第２段落である。同様に、静翼２２ｃ、動翼１２ｃ及びタービンシュラウド２３ｃの属する段落が第３段落、静翼２２ｄ、動翼１２ｄ及びタービンシュラウド２３ｄの属する段落が第４段落（最終段）である。
【００２１】
−タービンシュラウド−
図３は１つの段落におけるタービンシュラウドの配列図である。  
タービンシュラウドは、第１−第４の各段落において動翼の外周側に位置している。具体的には、第１段落の動翼列の外周側には複数の第１段落のタービンシュラウド２３ａが、第２段落の動翼列の外周側には複数の第２段落のタービンシュラウド２３ｂが、それぞれ図３のように円環状に並べられてケーシング２１に固定されている。同図ではタービンシュラウドが構成する環状列の上半部分を図示している。同様に第３段落の動翼列の外周側には複数の第３段落のタービンシュラウド２３ｃが、第４段落の動翼列の外周側には複数の第４段落のタービンシュラウド２３ｄが、それぞれ円環状に並べられてケーシング２１に固定されている。これらタービンシュラウド２３ａ−２３ｄの環状列は、それぞれ筒状をなしてガスパス５の外周壁の一部を形成し、またガスパス５を流れる燃焼ガスＧの熱からケーシング２１等を保護している。本実施形態において、タービンシュラウドは、各段落においてケーシング２１と静翼を連結する部品を兼ね、ケーシング２１に対して静翼を支持している。
【００２２】
タービンシュラウドは、フック構造（溝にフックを嵌め合わせる構造）によりケーシング２１に対して固定されている。ケーシング２１に対するタービンシュラウドの固定構造を次に説明する。
【００２３】
−タービンシュラウドの固定構造−
図４はタービンロータの回転中心線Ｃを含む平面で切断したタービンシュラウドの断面図であり、図３中のIV−IV線による矢視断面図に相当する。図５は図４に示したタービンシュラウドの単体の内壁部の構成を表す図であって図４中の矢印Ａ方向又は矢印Ｂ方向から見た矢視図に相当する。図４及び図５では第２段落のタービンシュラウド２３ｂを代表として図示しているが、タービンシュラウド２３ａ，２３ｃ，２３ｄも同様の特徴を有する。また、図５については、図４中の矢印Ａによる矢視図（Ａ矢視図）と矢印Ｂによる矢視図（Ｂ矢視図）を兼ねている。
【００２４】
図４に破線で示したように本実施形態のガスタービン１００のケーシング２１の内周部には、シュラウド保持部２１ａ（図１も参照）が設けられている。シュラウド保持部２１ａは、タービンロータ１０の回転中心線Ｃを含む平面で切断した断面がＴ字型であり、レール状に周方向に連続的に延びている。前述した通り、ケーシング２１は上半部と下半部に二分割されており、ケーシング２１の上半部と下半部にそれぞれ半円状のシュラウド保持部２１ａが段落毎に１つずつ存在する。ケーシング２１の上半部と下半部が連結し筒状をなすことで、各段落の半円状の２つのシュラウド保持部２１ａが繋がって円環状をなす。
【００２５】
タービンロータ１０の回転中心線Ｃを含む平面で切断した断面で見て、断面Ｔ字型のシュラウド保持部２１ａの軸方向の両側の部分はＣ字型（コの字型）をしており、これらの部分がシュラウド保持溝２１ｍ，２１ｎを構成している。シュラウド保持溝２１ｍ，２１ｎは一種のキー溝である。シュラウド保持溝２１ｍは、シュラウド保持部２１ａにおける上流側にあり、軸方向において上流側を向いて開口している。シュラウド保持溝２１ｎは、シュラウド保持部２１ａにおける下流側にあり、軸方向において下流側を向いて開口している。シュラウド保持部２１ａで形成されるシュラウド保持溝２１ｍ，２１ｎは、言うまでもなくシュラウド保持部２１ａに付随して周方向に延在している。ケーシング２１の上半部と下半部が連結し筒状をなすことで、各段落の半円状のシュラウド保持溝２１ｍ，２１ｎが繋がって円環状をなす。
【００２６】
他方、第１−第４の各段落のタービンシュラウド２３ａ−２３ｄは、対応するシュラウド保持溝に掛かる板状のフック２３ｍ，２３ｎを備えている。フック２３ｍ，２３ｎは一種のキーである。タービンシュラウド２３ａ−２３ｄは、タービンロータ１０の回転中心線Ｃを含む平面で切断した断面がＵ字型に形成されている。フック２３ｍは、タービンシュラウド２３ａ−２３ｄにおける上流側の壁面２３ｐの径方向外側の端部から軸方向の下流側に突出している。フック２３ｎは、タービンシュラウド２３ａ−２３ｄにおける下流側の壁面２３ｑの径方向外側の端部から軸方向の上流側に突出している。タービンシュラウド２３ａ−２３ｄにそれぞれ備わった上流側のフック２３ｍ及び下流側のフック２３ｎは周方向に延びており、図５に示したように軸方向から見て、対応するシュラウド保持溝の形状に応じて弧状に形成されている。
【００２７】
−フックの凹面（逃がし加工部）−
各段落のタービンシュラウド２３ａ−２３ｄのフック２３ｍ，２３ｎには、第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙ（逃がし加工部）が備わっている。第１の凹面２３ｘは、フック２３ｍ，２３ｎの外周面における周方向の中央部ａ（中央を跨いだ１つの領域）に設けられており、フック２３ｍ，２３ｎの外周面における周方向の両端部ａｅに対して径方向の内側に僅かに窪んでいる。第２の凹面２３ｙは、フック２３ｍ，２３ｎの内周面における周方向の両端部ｂ（周方向に別れてそれぞれ両端を含む２つの領域）に設けられており、フック２３ｍ，２３ｎの内周面における周方向の中央部ｂｅに対して径方向の外側に僅かに窪んでいる。図４及び図５に破線で示した中央部ａ及び両端部ｂは第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙの存在領域であり、本実施形態では単体のタービンシュラウドの各フックに３か所ずつ凹面を設けた構成例を表している。
【００２８】
第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙの窪みの程度は、運転中の熱により発生が推定されるタービンシュラウド２３ａ−２３ｄの塑性変形量に応じて設定される。一般に上流側の段落の構成要素ほど高温に晒されるため、下流側の段落に比べて上流側の段落において第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙの窪み量が大きくなる。但し、第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙは深さに対して面積の広い浅型の窪みであり、いわゆる溝等とは異なり、例えば第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙの周方向及び軸方向の寸法に対して径方向の寸法（窪みの深さ）は十分に小さい。また、例えばフック２３ｍ，２３ｎの外周面における第１の凹面２３ｘと周囲の面との境界はなだらかで、ここに段差やエッジは介在しない。同様にフック２３ｍ，２３ｎの内周面における第２の凹面２３ｙと周囲の面との境界もなだらかで、ここに段差やエッジは介在しない。フック２３ｍ，２３ｎの外周面及び内周面は、熱変形前の状態で、第１の凹面２３ｘ又は第２の凹面２３ｙを除く部位では曲率が一様であるのに対し、第１の凹面２３ｘ又は第２の凹面２３ｙ（例えばこれら凹面の周方向の端部）で曲率が変化する。
【００２９】
タービンシュラウドを新製する場合、第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙの形状を反映した設計データを基に、第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙを有する状態のタービンシュラウドを機械加工により製作することができる。既設のガスタービンのタービンシュラウドをベースにタービンシュラウドを製作する場合、既設のタービンシュラウドに対してグラインダ等で第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙを追加工することができる。
【００３０】
また、第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙは、フック２３ｍ，２３ｎにおける軸方向を向いた端面ｅにかかるように形成されている。つまり、図４の図示において中央部ａ及び両端部ｂとして示した第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙの存在領域が端面ｅにかかっているように、第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙは端面ｅを含んで形成されている。
【００３１】
−効果−
ガスタービン１００を運転した後、メンテナンス等でタービン３を分解する際、ケーシング２１を開放し、ケーシング２１の上半部及び下半部についてシュラウド保持溝からタービンシュラウド２３ａ−２３ｄを抜き取る。しかし、運転中に高温に晒されることでケーシング２１やタービンシュラウド２３ａ−２３ｄに熱変形が生じる。この熱変形のうち永久歪みとして残る変形量が多いと、シュラウド保持溝に対しフック２３ｍ，２３ｎに強い当たりが生じ、この部分がかじってシュラウド保持溝に対するフック２３ｍ，２３ｎの動きが悪くなる。これにより分解及び組立の作業に要する時間と労力が増し、甚だしい場合にはタービンシュラウド２３ａ−２３ｄの抜き取り自体が困難になる。
【００３２】
シュラウド保持溝に対しタービンシュラウドのフックに強い当たりが生じる現象について、本願考案者等は以下の知見を得た。まず、タービンシュラウドの方がケーシングよりも線膨張係数が大きく運転中に晒される温度も高いため、シュラウド保持溝に比べてタービンシュラウドのフックの曲率が大きくなる。フックの周方向の端部に塑性変形が生じると、運転停止後にタービンがコールド状態に移行してフックの曲率が小さくなった際に、図５に示した中央部ａと両端部ｂの３箇所でシュラウド保持溝に対する当たりが生じる。
【００３３】
こうした知見に基づき、本願考案者等は図４及び図５で説明したようにタービンシュラウドのフック２３ｍ，２３ｎの中央部ａと両端部ｂの３箇所に凹面を設けるに至った。タービンシュラウドが熱変形しても、フック２３ｍ，２３ｎにそれぞれ設けた第１の凹面２３ｘ及び第２の凹面２３ｙが逃げとなり、シュラウド保持溝に対するフック２３ｍ，２３ｎの当たりを緩和することができる。これにより、タービン３の分解及び組立の際のシュラウド保持溝に対するタービンシュラウドのかじりが抑制され、シュラウド保持溝に対してタービンシュラウドを従来よりも円滑に抜き差しすることができる。よって、本実施形態によれば、ケーシング２１に対するタービンシュラウド２３ａ−２３ｄの取り外しや組み付けの作業性を向上させてメンテナンスの工期を短縮することができる。
【００３４】
また、本実施形態の場合、フック２３ｍ，２３ｎの外周面（中央部ａ）及び内周面（両端部ｂ）の双方に凹面を設けた。後述する第２実施形態や第３実施形態のようにフック２３ｍ，２３ｎの外周面（中央部ａ）及び内周面（両端部ｂ）のいずれか一方にのみ凹面を設ける構成であってもシュラウド保持溝に対するフックの当たりを緩和することができる。しかし、フックの外周面及び内周面の一方にのみ凹面を形成する場合、その分だけ凹面の窪みを大きくする必要がある。それに対し、本実施形態のようにフックの外周面及び内周面の双方に凹面を形成する場合、シュラウド保持溝に対するフック２３ｍ，２３ｎの当たりを緩和するのに要する凹面の窪み量を第１の凹面２３ｘと第２の凹面２３ｙとに分散することができる。つまり凹面１つ当たりの窪み量、換言すれば加工量を抑えることができ、またフック２３ｍ，２３ｎの板厚の偏りを抑制できる。
【００３５】
＜第２実施形態＞
図６は本考案の第２実施形態に係るガスタービンに備わったタービンシュラウドの単体の内壁部の構成を表す図であって第１実施形態の図５に対応する図である。図６において第１実施形態と同様の又は対応する要素には図５と同符号を付して説明を省略する。
【００３６】
本実施形態が第１実施形態と相違する点は、タービンシュラウドのフック２３ｍ，２３ｎの外周面（中央部ａ）及び内周面（両端部ｂ）のうち外周面（中央部ａ）にのみ凹面（第１の凹面２３ｘ）が設けられている点である。フック２３ｍ，２３ｎには、外周面の中央部ａにのみそれぞれ１か所ずつ凹面（第１の凹面２３ｘ）が存在する。第１実施形態のようにフック２３ｍ，２３ｎの内周面に凹面（第２の凹面２３ｙ）は存在せず、フック２３ｍ，２３ｎの内周面は周方向位置によらず曲率が一定である。本実施形態において、第１の凹面２３ｘの窪み量は、第２の凹面２３ｙがない分だけ第１実施形態に比べて大きい。
【００３７】
その他の構成について、本実施形態のガスタービンは第１実施形態のガスタービンと同様である。
【００３８】
本実施形態においても、第１の凹面２３ｘが逃げとなり、シュラウド保持溝に対するフック２３ｍ，２３ｎの当たりを緩和することができる。よって、ケーシング２１に対するタービンシュラウド２３ａ−２３ｄの取り外しや組み付けの作業性を向上させてメンテナンスの工期を短縮することができる。
【００３９】
＜第３実施形態＞
図７は本考案の第３実施形態に係るガスタービンに備わったタービンシュラウドの単体の内壁部の構成を表す図であって第１実施形態の図５に対応する図である。図７において第１実施形態と同様の又は対応する要素には図５と同符号を付して説明を省略する。
【００４０】
本実施形態が第１実施形態と相違する点は、タービンシュラウドのフック２３ｍ，２３ｎの外周面（中央部ａ）及び内周面（両端部ｂ）のうち内周面（両端部ｂ）にのみ凹面（第２の凹面２３ｙ）が設けられている点である。フック２３ｍ，２３ｎにはそれぞれ、内周面の両端部ｂに１か所ずつ計２か所の凹面（第２の凹面２３ｙ）が存在する。第１実施形態のようにフック２３ｍ，２３ｎの外周面に凹面（第１の凹面２３ｘ）は存在せず、フック２３ｍ，２３ｎの外周面は周方向位置によらず曲率が一定である。本実施形態において、第２の凹面２３ｙの窪み量は、第１の凹面２３ｘがない分だけ第１実施形態に比べて大きい。
【００４１】
その他の構成について、本実施形態のガスタービンは第１実施形態のガスタービンと同様である。
【００４２】
本実施形態においても、第２の凹面２３ｙが逃げとなり、シュラウド保持溝に対するフック２３ｍ，２３ｎの当たりを緩和することができる。よって、ケーシング２１に対するタービンシュラウド２３ａ−２３ｄの取り外しや組み付けの作業性を向上させてメンテナンスの工期を短縮することができる。
【００４３】
＜変形例＞
以上の実施形態では、シュラウド保持部２１ａが断面Ｔ型でタービンシュラウド２３ａ−２３ｄがこれを抱え込む形状を例示して説明したが、この形状には限定されない。例えば、タービンシュラウド２３ａ−２３ｄのフック構造部が断面Ｔ型で、シュラウド保持部２１ａがこれを抱え込む形状であっても良い。
【００４４】
また、静翼２２ａ−２２ｄがタービンシュラウド２３ａ−２３ｄに支持された構成を例示したが、静翼２２ａ−２２ｄがタービンシュラウド２３ａ−２３ｄを介さず直接又は他の部材を介してケーシング２１に支持された構成であっても良い。
【符号の説明】
【００４５】
１…圧縮機、２…燃焼器、３…タービン、１２ａ−１２ｄ…動翼、２１…ケーシング、２１ｍ，２１ｎ…シュラウド保持溝、２２ａ−２２ｄ…静翼、２３ａ−２３ｄ…タービンシュラウド、２３ｍ，２３ｎ…フック、２３ｘ…第１の凹面、２３ｙ…第２の凹面、１００…ガスタービン、ａ…フック外周面の中央部、ａｅ…フック外周面の両端部、ｂ…フック内周面の両端部、ｂｅ…フック内周面の中央部、ｅ…フックの端面、Ａ…空気
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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